物質結構與性質模塊課堂有效性教學的實踐研究

虞昊穎

(福建省福州市延安中學 350003)

《物質結構與性質》(蘇教版)為高中化學選修六大模塊之一，是培養學生創造性思維、科學態度、知識探究能力的重要路徑，需要教師予以重視.同時該模塊有著“理論性強、繁雜而抽象”的特點，對高中生的空間想象能力、化學思維能力有著較高的要求，強調讓他們體會到化學物質宏微觀間的必然聯系和統一性，為接下來的高校理科學習奠定良好的基礎.課堂教學作為落實課程的主陣地，高中化學教師應認識到只有不斷創新教學模式，才能為理論與實踐的貫通搭建良好的橋梁，積極構建高效課堂.

一、加強教材間聯系，提升教材價值

《物質結構與性質》(蘇教版)模塊有著“理論性強、知識要求高、繁雜而抽象”的特點，于學生而言有著極高的學習難度.教師在開展《物質結構與性質》(蘇教版)模塊的教學時，應當實現教材的深入研究，對該教材與其他模塊教材相關聯處進行有機融合，使教學內容得到進一步的優化，從而有效提升教材的價值.《物質結構與性質》(蘇教版)用價鍵理論和雜化軌道理論分析了乙烷、乙烯、乙炔分子的成鍵情況，單鍵碳為sp3雜化，正四面體型，不存在π鍵；雙鍵碳為sp2雜化，平面型，有一條π鍵；三鍵碳為sp雜化，直線型，有兩條π鍵.該部分內容為《有機化學基礎》(蘇教版)模塊中判斷復雜有機化合物分子共平面、共直線情況提供了理論依據，同時揭示了烯烴、炔烴容易斷鍵發生加成反應的內在原因，解決了有機物結構和性質教學脫節的教學現狀，加深了學生對物質結構、性質關系內涵的理解.又比如，有機化學學習中涉及到鄰羥基苯甲醛和對羥基苯甲醛是同分異構體，但鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的熔、沸點低，解決該問題時就可以結合《物質結構與性質》(蘇教版)中相關知識，分子內氫鍵使物質熔沸點降低，而分子間氫鍵可以使物質熔沸點升高.通過教材間的相互聯系，使學生形成“物質的微觀結構能夠決定物質的宏觀性質”的觀念，促進學生化學學科核心素養的培養.

二、問題啟發，促進學生思考

提問可增強學生的思考動機，使其在強烈的求知欲望與學習欲望下建立對化學學習的良好興趣.基于此，教師應當結合物質結構與性質的基本內容并考慮學生的學習能力，向他們提出一些層次性、科學性與啟發性的問題，有效激發學生的探究欲與求知欲，并且尊重學生的主體地位，讓學生充分表達自己的觀點，將教師由傳統的知識講授者轉變為學生活動的組織者和促進者，進而推動教學進程，構建高效課堂.

1.重視共性，留心特性，具體問題具體分析

如在復習“微粒間作用力與物質性質”專題時，可以讓學生思考以下幾個問題：(1)鈉和鎂的熔沸點哪個高？(2)氯化鉀和氯化鈣哪個熔點高？(3)金剛石、碳化硅、晶體硅哪個熔點高？(4)H2O、H2S、H2Se、H2Te熔沸點如何比較？(5)金剛石、汞單質、硫單質、硫化鉀熔沸點哪個最高，哪個最低？

在思考前三個問題過程中，教師可以引導學生歸納總結：(1)金屬晶體和離子晶體的熔沸點高低分別取決于原子化熱和晶格能，而原子化熱和晶格能又與微粒的電荷數成正比，與半徑成反比.(2)原子晶體中共價鍵鍵能越大，熔沸點越高，而共價鍵鍵能與鍵長成反比.第四個問題，學生容易根據“組成和結構相似的分子晶體，范德華力越強，熔沸點越高，而范德華力與相對分子質量成正比”這一結論得出“熔沸點H2O

前四問是同種晶體間的熔沸點高低判斷，最后一問不同于之前，是不同晶體間的熔沸點高低比較，學生通過知識梳理，認為原子晶體熔沸點最高，分子晶體熔沸點最低，得出 “熔沸點金剛石最高，硫單質最低”的錯誤結論.這時教師要提醒學生硫單質雖然是分子晶體，但常溫下是固體，汞單質雖然是金屬晶體，但常溫下是液體，理論呈現的是化學物質的共性，而我們通常還需要聯系生活實際考慮到物質的特性.通過理論與實際的結合，能夠讓學生具體問題具體分析，辯證地學習知識.教師還可以鼓勵學生繼續思考，為什么汞作為金屬晶體，熔沸點卻很低？引導學生通過查閱課外資料尋找答案，激發學生學習化學的興趣，使化學學習能力進一步提升.

2.求同存異，各抒己見，共享知識與經驗

再比如為什么氨極易溶于水？學生可能回答氨是極性分子，水也是極性分子，用相似相溶來解釋；還有的同學會說氨和水存在分子間氫鍵，使溶解度增大……學生紛紛表達自己的觀點，通過發散性思考碰撞出思維的火花，有效地提高課堂的學習效率.因此課堂上要鼓勵學生積極思考，大膽質疑，勇于表達自己的觀點.通過這種問題啟發式的教學模式可很好地激活學生的課堂思維，增強學生的學習動機與探究欲望，大大提高了課堂教學的有效性.

三、小組合作，凸顯主體作用

為提高課堂教學效果，教師必須充分凸顯學生的主體作用，增強學生的課堂參與度與學習積極性，小組合作法則剛好具有這一作用.在高中化學教學中運用小組合作法，可有效突出學生的主體地位，同時使他們在小組合作探究過程中深化理論知識，同學生間形成良好的合作能力與探究能力，進而提升學生的學習素養.在實際教學中，教師可依照“同組異質、異組同質”的原則，將班級學生合理分成幾個小組，并于之后向他們發布對應的探究任務，讓小組成員圍繞任務展開有效交流與討論，在思維的碰撞下與有效的合作下順利完成該部分內容的學習.如配合物教學中，可以將班級學生分為兩個小組分別進行實驗探究.讓第一組學生往試管中加入硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液的混合物；第二組學生往試管中加入硫酸鐵溶液和氫氧化鈉溶液的混合物，這時兩組同學分別看到試管中生成藍色沉淀和紅褐色沉淀，接著兩組學生再分別向試管中滴加濃氨水，觀察現象.第一組學生看到藍色沉淀消失，成為藍色溶液；第二組學生看到紅褐色沉淀不消失.而“藍色沉淀消失，紅褐色沉淀不消失”這一現象的差異必然會成為學生想要探究的新內容，教師可引導學生以小組合作的形式就兩組實驗現象的差異進行相關資料的查閱、討論與分析，學生深入了解到銅離子可以和氨水中的NH3形成絡合常數更大的銅氨配合物，因此氫氧化銅沉淀能夠在氨水中溶解；而鐵離子與氫氧根的絡合更強，不能與氨水形成配合物，因此沉淀難溶于氨水.這恰好與《化學反應原理》(蘇教版)模塊“沉淀溶解平衡”中的沉淀溶度積知識相聯系.通過小組合作完成該問題的探究與學習，使模塊間知識得以融會貫通和升華.

四、運用多媒體等技術手段，優化教學

物質結構與性質是高中化學的重要教學內容，可保證學生化學核心素養發展的全面性和有效性，并且能夠提高學生學習質量.化學核心素養中的空間想象能力，對學生的化學知識學習來說起著相當重要的促進作用，教師必須依靠一些教學方法的輔助，讓學生的核心素養得到鍛煉.多媒體等技術手段的運用恰好可以幫助學生深化對理論知識的理解與掌握，將抽象的問題形象化，有利于學生化學核心素養的發展.如金屬晶體原子堆積模型教學時，教師借助多媒體技術，通過圖片和立體動畫還原簡單立方堆積、體心立方堆積、六方最密堆積、面心立方堆積這四種空間排列的形成過程，學生更容易根據模型中原子的相對位置推算出晶胞平均占有原子數、配位數、空間占有率等信息.課后再通過用乒乓球或者是超輕黏土自己動手制作模型，通過多媒體展臺將自己的制作成果與同學分享，讓學生更加深刻理解晶體的微觀結構.在降低學生認知難度的同時，也給學生提供了更廣闊的展示自己的舞臺，有利于增強學生的學習興趣與信心，提升其綜合學習能力，進而達到高效教學的目的.

總之，《物質結構與性質》(蘇教版)模塊的高效課堂教學，不僅可促進學生思維能力、動手操作能力的發展，還可大大提升教師的專業能力.《物質結構與性質》(蘇教版)作為高中化學的重要選修學習模塊，需要教師緊抓課堂這一主陣地，采用加強教材間聯系、提問啟發、小組合作、運用多媒體技術等教學方法，進一步提高教材的價值，并更好地促進學生思考，讓學生充分發揮自身的主體作用，強化理論學習與實驗學習.